CHƯƠNG DI TRUYỀN VI SINH VẬT Mục tiêu Trình bày kiểu đột biến chế tác nhân gây đột biến Phân biệt loại tái tổ hợp di truyền loại nhân tố di truyên IS, Tn Bacteriophage Mu Trình bày phương pháp vận chuyển vật liệu di truyền vi khuẩn Trình bày bước lợi ích kỹ thuật di truyền công nghiệp Đại cương  Các VSV hầu hết giống tổ tiên hầu hết đặc điểm  Di truyền việc trì đặc điểm tổ tiên cho đời sau giới hữu sinh Đơn vị di truyền gen Gen đoạn ADN đảm nhiệm việc mã hố đơn vị tính trạng di truyền, đặc điểm gen di truyền cho hệ sau qua chép  Phần lớn gen nằm nhân tế bào Phần nhỏ thuộc plasmid, yếu tố di truyn ng Đại cương * Theo quan niệm hành dòng thông tin di truyền từ nhiễm sắc thể đến tế bào chất vi sinh vËt diÔn nh­ sau: 2a 3a ADN ARN protein 2b 3b? * Liệu trình 3b có tồn tự nhiên hay không? : NH2 OH N N N N N H H2N N Adenin OH Uracil Guanin NH2 CH3 N N N H OH N HO N HO N T hymin N HO N Cit osin NH2 NH2 N N N HOH2C N N N O HOH2C H H OH H N H H H O H OH Nucleozid cña ADN O - P O N N H OH NH2 N - H Nucleozid cña ARN NH2 O N N N O 5' O CH2 O 1' 4' H H H H 3' 2' OH H Nucleotid cña ADN O - P O N N - N 5' O CH2 O 1' 4' H H H H 3' 2' OH OH Nucleotid cña ARN Sao chép AND, phiên mã, dịch mã ( Sinh viên tự nghiên cứu ) PHÁT SINH ĐỘT BIẾN VÀ CÁC KIỂU ĐỘT BIẾN 3.1 Đột biến ngẫu nhiên đột biến gây tạo 3.1.1 Đột biến ngẫu nhiên + Nguyên nhân: * Tác động môi trường * Chuyển hóa tautomer (hỗ biến base chép) + Ví dụ: T dạng keto chép chuyển sang dạng enol bắt cặp với G Hậu sợi ADN sau hệ cặp GC thay vào vị trí AT PHÁT SINH ĐỘT BIẾN VÀ CÁC KIỂU ĐỘT BIẾN 3.1 Đột biến ngẫu nhiên đột biến gây tạo 3.1.1 Đột biến gây tạo + Nguyên nhân: Sử lý TB VSV với tác nhân gây đột biến vật lý, hóa học, sinh học + dạng đột biến: - Đột biến tổng gen thay đổi số genom VSV VD: từ đơn bội thành đa bội => có giá trị cải tạo giống - Đột biến gen thay đổi cấu trúc gen gồm + Đột biến điểm + Đột biến trượt khung 7.3 S¶n xuÊt insulin Gly Ile Val Glu Chuỗi A S S Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys Asn S S S S His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gln Asn Gly Chuỗi B Glu Val Arg Phe Thr Lys Pro Thr Tyr Phe Phe Gly 7.3 Sản xuất insulin Phương pháp sản xuất insulin bước: + Gắn gen mà hóa tổng hợp proinsulin vào tế bào E coli tiến hành lên men E.coli biến đổi gen chiết lấy proinsulin + Thủy phân tiền insulin protease cho ta insulin hoạt động + Phương pháp áp dụng với tÕ bµo biĨu hiƯn gen lµ nÊm men S.cerevisiae S¶n xuÊt insulin theo kü thuËt mét block Ứng dụng kỹ thuật gen 1978 Insulin người nhà khoa học Genetech nhân tách dòng vào E coli Genetech sau chuyển giao cơng nghệ sản xuất insulin cho Eli Lilly Năm 1982, insulin người, hay Humulin, trở thành loại thuốc DNA tái tổ hợp Cơ quan Quản lý Thực phẩm Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép Sản xuất insulin tái tổ hợp Human Insulin Production by Bacteria and cut with a restriction enzyme 6) join the plasmid and human fragment Human Insulin Production by Bacteria Route to the Production by Bacteria of Human Insulin One cell with the recombinant plasmid This is the step when gene cloning takes place The single recombinant plasmid replicates within a cell A fermentor used to grow recombinant bacteria Route to the Production by Bacteria of Human Insulin The final steps are to collect the bacteria, break open the cells, and purify the insulin protein expressed from the recombinant human insulin gene Preproinsulin is difficult for E.coli to produce Insulin Insulin is made up of chains = 51 amino acids total A chain = 21 amino acids B chain = 30 amino acids 7.4 Kü tht di trun vsv víi nông nghiệp Các chủng Pseudomonas syringae Pseudomonas fluorescens biến đổi gen để bảo vệ chống lại sương gi¸  Nhê kü tht di trun, tÝnh kh¸ng nhiƯt chịu hạn trồng cải thiện, tạo trồng có tính kháng côn trùng VSV gây bệnh Việc tạo kết hợp thành công vi khuẩn cố định nitơ có khả cộng sinh với c©y ngị cèc  Kü tht di trun VSV  Kü tht di trun cịng cã thĨ cung cÊp c¸c biện pháp cho bảo vệ môi trường lai ghép gen phân giải dầu hoả Tuy nhiên kỹ nghệ di truyền gây nhiều tác hại: gen tạo thành độc tố, vấn đề đạo đức Các thí nghiệm liên kết toàn hay phần ADN tõ c¸c virus sinh khèi u, hay c¸c virus khác vào nhân tố ADN chép độc lËp (c¸c plasmid cđa vi khn hay c¸c ADN virus khác) đặt rủi ro tương tự Dược học thời hậu genom người Năm 2005 nhà khoa học công bố đà giải mà genom người Về phương diện dược học ngày dần hình thành môn khoa học Di trun d­ỵc häc (Pharmacogenetics), ... hết đặc điểm  Di truyền vi? ??c trì đặc điểm tổ tiên cho đời sau giới hữu sinh Đơn vị di truyền gen Gen đoạn ADN đảm nhiệm vi? ??c mã hố đơn vị tính trạng di truyền, đặc điểm gen di truyền cho hệ... biệt loại tái tổ hợp di truyền loại nhân tố di truyên IS, Tn Bacteriophage Mu Trình bày phương pháp vận chuyển vật liệu di truyền vi khuẩn Trình bày bước lợi ích kỹ thuật di truyền công nghiệp... nhân tế bào Phần nhỏ thuộc plasmid, yu t di truyn ng 1 Đại cương * Theo quan niệm hành dòng thông tin di truyền từ nhiễm sắc thể đến tế bào chất vi sinh vËt di? ?n nh­ sau: 2a 3a ADN ARN protein